RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
Identitas Mata Kuliah Identitas dan Validasi Nama Tanda Tangan
Kode Mata Kuliah : MS53305-20 Dosen Pengembang RPS : Aditya Rio Prabowo
Nama Mata Kuliah : Metode
Komputasi dan Numerik
Rendy Adhi R
Bobot Mata Kuliah (sks) : 3 Koord. Kelompok Mata Kuliah : Suyitno
Semester : 5
Mata Kuliah Prasyarat : - Kepala Program Studi : Eko Surojo
Capaian Pembelajaran Lulusan (CPL)
Kode CPL Unsur CPL
K3 P1
: :
Mampu melakukan penelitian yang mencakup identifikasi, formulasi, dan analisis masalah rekayasa kompleks pada sistem mekanika serta komponen komponen yang diperlukan.
Menguasai konsep teoretis sains, aplikasi matematika rekayasa, prinsip-prinsip rekayasa, sains rekayasa dan perancangan rekayasa yang diperlukan untuk analisis dan perancangan sistem mekanikaserta komponen komponen yang diperlukan.
KK : Mampu menerapkan “engineering software” untuk desain/analisis/simulasi dan perkakas modern untuk pembuatan/pengukuran/pengujian komponen di bidang energi baru dan terbarukan serta material maju
CP Mata kuliah (CPMK) : Mahasiswa mampu menyelesaikan persoalan akar fungsi polinomial, menghitung interpolasi dan ekstrapolasi, sistem persamaan linier (matrik), menghitung integral dan turunan dan menyelesaikan persamaan diferensial dengan metode numerik
Mampu melakukan perhitungan secara numerik untuk analisis dan perancangan sistem mekanika
Mampu menggunakan perangkat lunak untuk menyelesaikan permasalahan bidang energi baru dan terbarukan serta material maju melalui analisis dan/atau simulasi numerik Bahan Kajian Keilmuan : - Pemrograman dasar; kesalahan / error pembulatan dan pemotongan;
- Menghitung akar-akar persamaan polinomial, interpolasi dan ekstrapolasi;
- Menyelesaikan sistem persamaan linier (matrik);
- Menghitung turunan dan integral;
- Menyelesaikan persamaan diferensial dengan metode numerik
Deskripsi Mata Kuliah : Mata kuliah ini membahas tentang metode penyelesaian persoalan teknik menggunakan komputer. Metode komputasi dan numerik yaitu metode yang menggunakan komputer sebagai alat bantu untuk mencari penyelesaian pendekatan untuk soal-soal teknik selain dari metode analitik (eksak/matematika) dan metode eksperimen.
Daftar Referensi : 1. Applied Numerical Methods with MATLAB® for Engineers and Scientists Third Edition Steven C. Chapra, MacGraw Hill
2. Metode Numerik, 1983, Dr. Ir. H. Djojodihardjo, Penerbit Erlangga
Tahap Kemampuan akhir Materi Pokok Referensi
Metode Pembelajaran
Waktu Pengalaman Belajar
Penilaian*
Luring Daring Indikator/kode CPL Teknik penilaian
dan bobot
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
I
Membahas ulang / review pemrograman dasar;
Pemrograman Matlab 1, 2 Ceramah ,
diskusi, kuis
Akses tema- pengumuman pembelajaran dan instruksi tugas di SPADA
2 x 150’
Memahami kelebihan dan kekurangan penerapan komputer sebagai alat bantu
penyelesaian teknik mesin.
Memahami kedudukan mata kuliah metode komputasi
& numerik dan kaitannya dengan ilmu teknik mesin Memahami sejarah perkembangan metode numerik sejak digunakannya komputer
[KK]
Kuis/
5%
II
Membahas kesalahan / Error pembulatan Dan pemotongan dalam Perhitungan menggunakan komputer
Truncation error dan roundoff error pada aritmetika komputer;
Akurasi dan presisi, perambatan Error numerikal;
Deret Taylor
1, 2 Ceramah ,
diskusi, kuis
Akses tema- pengumuman pembelajaran dan instruksi tugas di SPADA
1 x 150’
Memahami kelebihan dan kekurangan penerapan komputer sebagai alat bantu
penyelesaian teknik mesin.
Memahami aritmetika komputer: truncation error dan roundoff error Memahami akurasi, presisi dan perambatan error dalam perhitungan komputer
Menerapkan deret taylor untuk analisis truncation error [K3, P1, KK]
Kuis/
5%
III
Membahas metode numerik untuk menghitung akar-akar persamaan polynomial
Metode grafis;
bisection, regula falsi;
Metode Secant, Newton Raphson;
Akar-akar polinomial;
Contoh soal
1, 2 Ceramah ,
diskusi dan ujian tertulis
Akses tema- pengumuman pembelajaran dan instruksi tugas di SPADA
2 x 150’
Memahami macam-macam metode numerik yang
cocok untuk penyelesaian soal yang meliputi menghitung akar-akan fungsi
polinomial, penyelesaian sistem linier, menghitung integral dan turunan dan
penyelesaian persamaan diferensial sebagai persamaan atur dalam bidang teknik terutama teknik mesin.
Memahami perlunya metode numerik untuk menghitung akar-akar persamaan;
Memahami keunggulan dan kekurangan metode-metode roots finding ;
Mampu membuat program root findings [K3, P1, KK]
Ujian Tertulis/
14%
IV
Membahas penyelesaian sistem persamaan linier (matrik);
Metode eliminasi Gauss;
Metode LU decomposition;
Metode Gauss Seidel;
Metode Biconjugate Gradient
1, 2 Ceramah ,
diskusi, dan ujian tertulis
Akses tema- pengumuman pembelajaran dan instruksi tugas di SPADA
3 x 150’
Memahami macam-macam metode numerik yang
cocok untuk penyelesaian soal yang meliputi menghitung akar-akan fungsi
polinomial, penyelesaian sistem linier, menghitung integral dan turunan dan
penyelesaian persamaan diferensial sebagai persamaan atur dalam bidang teknik
terutama teknik mesin.
Memahami perlunya metode numerik penyelesaian sistem linier;
Memahami keunggulan dan kekurangan metode eliminasi Gauss, LU
decomposition, BCG, dll;
Mampu membuat program solusi sistem [K3, P1, KK]
Ujian Tertulis/
14%
V
Membahas pencocokan kurva (curve fitting) dan interpolasi
Regresi linier;
Interpolasi Lagrange;
Contoh kasus.
1, 2 Ceramah ,
diskusi, dan ujian tertulis
Akses tema- pengumuman pembelajaran dan instruksi tugas di SPADA
2 x 150’
Memahami macam-macam metode numerik yang
cocok untuk penyelesaian soal yang meliputi menghitung akar-akan fungsi
polinomial, penyelesaian sistem linier, menghitung integral dan turunan dan
penyelesaian persamaan diferensial sebagai persamaan atur dalam bidang teknik
terutama teknik mesin.
Memahami perlunya metode numerik untuk pencocokan kurva / aplikasi statistik ;
Mampu menjalankan program curve fitting menggunakan contoh program ref. 3 [K3, P1, KK]
Ujian Tertulis/
14%
VI
Membahas
Penghitungan turunan dan integral dengan
cara numerik
Menghitung integral : Aturan trapesium, aturan Simpson;
Menghitung turunan:
ekstrapolasi Richardson;
derivatif akurasi tinggi;
Contoh kasus (coding, numerical calculation)
1, 2 Ceramah ,
diskusi, dan ujian tertulis
Akses tema- pengumuman pembelajaran dan instruksi tugas di SPADA
2 x 150’
Memahami kelebihan dan kekurangan penerapan komputer sebagai alat bantu
penyelesaian teknik mesin.
Memahami perlunya metode numerik untuk menghitung
turunan/derivatif dan integral;
Mampu menjalankan program komputer untuk menghitung turunan dan integral;
Mampu menyelesaikan soal perhitungan turunan dan integral [K3, P1, KK]
Ujian Tertulis/
14%
VII
Membahas penyelesaian persamaan diferensial dengan metode numerik
Persamaan diferensial biasa : metode
Euler, Runge- Kutta;
Persamaan diferensial parsial : metode eksplisit, metode implisit;
Metode beda hingga;
Metode elemen hingga.
1, 2 Ceramah ,
diskusi, tugas dan ujian tertulis
Akses tema- pengumuman pembelajaran dan instruksi tugas di SPADA
2 x 150’
Memahami macam-macam metode numerik yang
cocok untuk penyelesaian soal yang meliputi menghitung akar-akan fungsi
polinomial, penyelesaian sistem linier, menghitung integral dan turunan dan
penyelesaian persamaan diferensial sebagai persamaan atur dalam bidang teknik
terutama teknik mesin.
Memahami persamaan diferensial sebagai model atur persoalan teknik (mengulang materi awal kuliah ini);
Mampu menyelesaikan soal persamaan diferensial
menggunakan metode numerik ;
Memahami cara kerja dan dapat menjelaskan secara sederhana program numerik
komersial (e.g. ANSYS, CFD etc.) [K3, P1, KK]
Ujian Tertulis/
14%
Tugas/
20% (untuk materi IV – VII)
